Влияние объема испытаний и количества участников на оценку квалификации при межлабораторных сличительных испытаниях

Представлены результаты сравнительного анализа статистических показателей оценки квалификации, определяемых при межлабораторных сличительных испытаниях (МСИ). Выбраны следующие основные статистические показатели: приписанное значение; стандартное отклонение для оценки квалификации; стандартная неопределенность приписанного значения. Статистические показатели определяли в соответствии с алгоритмом А ГОСТ Р 50779.60. Их сравнение выполняли на основе данных численного эксперимента (генерации случайных чисел) для временного сопротивления алюминиевого сплава Д16АТ в зависимости от количества образцов и числа участников программы квалификации МСИ. Расчет и последующий статистический анализ показателей проверки квалификации проводили на основе значений, сгенерированных с помощью программного обеспечения. Генерация случайных чисел выполнялась для характеристики, имеющей нормальный закон распределения с параметрами среднего, равного 450 МПа, и среднеквадратического отклонения, равного 5 МПа. Выбранные в качестве примера значения параметров нормального распределения соответствовали среднему уровню временного сопротивления при растяжении стандартных образцов из листов алюминиевого сплава Д16АТ. Численный эксперимент (генерацию случайных значений) проводили для заданных случаев числа участников и количества образцов проверки квалификации (ОПК) независимо друг от друга отдельными выборками соответствующего объема. В общей сложности сгенерировано 36 000 значений временного сопротивления для ОПК из листов алюминиевого сплава Д16АТ. В результате расчетов для каждого выбранного статистического показателя программы квалификации МСИ на основе сгенерированных данных определено 48 средних значений (по числу рассматриваемых реализаций программ МСИ в зависимости от количества участников и ОПК). В итоге среднее значение каждого статистического показателя было определено на выборках объемом от 250 до 2000 сгенерированных (экспериментальных) значений в зависимости от числа участников и количества ОПК. Проведенный анализ позволил оценить влияние объема испытаний и количества участников на оценку квалификации при межлабораторных сличительных испытаниях. Показано, что для выбранного диапазона числа участников МСИ (от 5 до 20) и количества ОПК (от 5 до 10 шт.) величина приписанного значения x_pt не зависит ни от количества испытанных ОПК, ни от числа участников МСИ. Максимальное отклонение приписанного значения от заданного уровня временного сопротивления (450 МПа) составило всего 0,13 %, что находится в пределах погрешности (округлений) для данного уровня значений и не может привести к существенным ошибкам при проверке квалификации при МСИ. Стандартное отклонение для оценки квалификации независимо от числа участников уменьшается при увеличении количества ОПК, но такое уменьшение является незначительным и не превосходит величину среднеквадратического отклонения (СКО) временного сопротивления при растяжении (для выбранной модели генерации экспериментальных значений величина СКО принята равной 5 МПа). В отличие от приписанного значения и стандартного отклонения для оценки квалификации, стандартная неопределенность приписанного значения для предела прочности стандартных образцов из листов алюминиевого сплава Д16АТ зависит от числа участников программы МСИ и количества ОПК, испытанных каждым участником, и снижается при увеличении числа участников программ МСИ и количества ОПК.

1. Каблов Е. Н., Подживотов Н. Ю., Луценко А. Н. О необходимости создания единого информационно-аналитического центра авиационных материалов РФ / Проблемы машиностроения и автоматизации. 2019. № 3. С. 28 – 34.

2. Подживотов Н. Ю. Особенности оценки результатов экспериментальных данных при межлабораторных сличительных испытаниях на малоцикловую усталость / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. Т. 88. № 8. С. 47 – 58. DOI: 10.26896/1028-6861-2022-88-8-47-58

3. Каблов Е. Н., Гриневич А. В., Ерасов В. С. Характеристики прочности металлических авиационных материалов и их расчетные значения / 75 лет. Авиационные материалы. — М.: ВИАМ, 2007. С. 370 – 379.

4. Махутов Н. А., Гаденин М. М. Унификация методов расчетов и испытаний на прочность, ресурс и трещиностойкость / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 10. С. 47 – 54. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-10-47-54

5. Колпакова Е. К., Хузагалеева Р. К., Степановских В. В. Межлабораторные сравнительные испытания металлургических материалов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. № 1-II. С. 23 – 27. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-1(II)-23-27

6. Чепкова И. Ф., Крейнин С. В., Пономарева О. И. Межлабораторные сравнительные (сличительные) испытания как доказательная база компетентности лабораторий / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. № 2. С. 70 – 72. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-2-70-72

7. Коновалов В. В., Дубинский С. В., Макаров А. Д., Доценко А. М. Исследование корреляционных зависимостей между механическими свойствами авиационных материалов / Авиационные материалы и технологии. 2018. № 2(51). С. 40 – 46. DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-40-46

8. Митраков О. В., Яковлев Н. О., Якушева Н. А., Гриневич А. В. Особенности разрушения стали 20ХГСН2МФА-ВД при испытании на вязкость разрушения / Авиационные материалы и технологии, 2019. № 1. С. 49 – 56. DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-1-49-56

9. Димитриенко Ю. И., Губарева Е. А., Сборщиков С. В. и др. Численное моделирование и экспериментальное исследование деформирования упругопластических пластин при смятии / Математическое моделирование и численные методы. 2015. № 1(5). С. 67 – 82.

10. Орешко Е. И., Ерасов В. С., Ястребов А. С. Прогнозирование прочностных и деформационных характеристик материалов при испытаниях на растяжение и ползучесть / Материаловедение. 2019. № 2. С. 3 – 8.

11. Гриневич А. В., Лаптев А. Б., Скрипачев С. Ю., Нужный Г. А. Матрица прочностных характеристик для оценки предельных состояний конструкционных металлических материалов / Авиационные материалы и технологии, 2018. № 2. С. 67 – 74. DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-67-74

12. Гриневич Д. В., Яковлев Н. О., Славин А. В. Критерии разрушения полимерных композиционных материалов (обзор) / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2019. № 7. Ст. 11. http://www.viam-works.ru (дата обращения 25.02.2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-7-92-111

13. Махсидов В. В., Яковлев Н. О., Ильичев А. В. и др. Определение деформации материала конструкции из ПКМ с помощью интегрированных оптоволоконных сенсоров / Механика композиционных материалов и конструкций. 2016. Т. 22. № 3. С. 402 – 413.

14. Подживотов Н. Ю. Экспресс-метод сравнительной оценки уровней свойств материалов / Труды ВИАМ: электрон. науч.- техн. журн. 2019. № 10(82). Ст. 11. http://www.viam- works.ru (дата обращения: 07.12.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-10-111-124

15. Подживотов Н. Ю. Об оптимизации подхода к обоснованию минимального объема испытаний авиационных конструкционных материалов / Все материалы. Энциклопедический справочник. 2021. № 1. С. 28 – 35.